Rosmarinic acid attenuated SIN-1-induced cytotoxicity in HepG2 cells through the HO-1 induction and radical scavenging activity

Rosmarinic acid (RA), a food-derived polyphenolic compound, has been reported to possess anti-oxidant, antiallergic, and anti-inflammatory activities. In this study, we investigated whether RA has cytoprotective activity in SIN-1 induced HepG2 cells and how to achieve it. The results show that RA attenuates SIN-1 induced cytotoxicity in HepG2 cells. RA significantly reduces the intracellular reactive oxygen species (ROS) generated from SIN-1 and induced heme oxygenase-1 (HO-1) expression. RA-induced HO-1 expression was attenuated by a pretreatment with specific inhibitors for JNK, ERK, and phosphoinositide 3-kinase (PI3K). The addition of N-acetyl-cysteine (NAC) also reduced HO-1 induction in RA-induced cells. Furthermore, RA induced the translocation of NF-E2-related factor 2 (Nrf2). Taken together, we conclude that RA attenuates cytotoxicity in SIN-1-induced HepG2 cells by direct radical scavenging activity and HO-1 induction through a ROS/PI3K/MAPKs/Nrf2 pathway.     

葡萄籽原花青素通过Nrf2信号通路拮抗高糖高脂诱导的MIN6细胞铁死亡

目的：铁死亡可能是高糖高脂诱导胰岛β细胞死亡的一种主要形式,本研究探讨葡萄籽原花青素提取物（grape seed procyanidin extract,GSPE）对高糖高脂诱导胰岛β细胞铁死亡的拮抗作用机制。方法：用25 mmol/L葡萄糖和200μmol/L棕榈酸钠干预MIN6细胞建立胰岛β细胞损伤模型,进一步用不同质量浓度10、20、30、40、50、75、100 mg/L的GSPE以及核转录因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)进行干预,用细胞计数试剂盒（cell counting kit-8 assay,CCK8）检测细胞活性,用试剂盒检测细胞内谷胱甘肽（glutathione,GSH）、丙二醛（malonaldehyde,MDA）含量以及活性氧（reactive oxygen species,ROS）水平,用Western blot检测Nrf2、血红素氧化酶1(heme oxygenase-1,HO-1)、醌氧化还原酶1(NA...     

芦荟多糖对D-半乳糖致HepG2细胞氧化损伤的保护作用

目的:探讨芦荟多糖对HepG2细胞氧化损伤的保护作用,分析其体外抗氧化能力。方法:以HepG2细胞为研究对象,建立D-半乳糖诱导细胞氧化损伤模型,以不同浓度芦荟多糖进行预保护处理。采用细胞增殖与毒性检测试剂盒测定HepG2细胞存活率,生物化学法检测细胞超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶活力,酶联免疫吸附法测定细胞总抗氧化能力及丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量,实时荧光定量PCR检测细胞Keap1、Nrf2、NQO1和HO-1基因表达水平。结果:与D-半乳糖模型组比较,25、50、100 μg/mL的芦荟多糖预保护处理能不同程度地提高HepG2细胞存活率;芦荟多糖能显著增强细胞中抗氧化酶的活性,降低细胞MDA的生成量（P<0.05）,且作用效果与芦荟多糖浓度成正比;细胞中Keap1基因表达显著降低,Nrf2、NQO1、HO-1 mRNA表达显著提高（P<0.05）。结论:芦荟多糖可以减轻HepG2细胞的氧化应激损伤,激活Nrf2表达并抑制其泛素化降解,提高下游NQO1、HO-1的转录水平,增强细胞抗氧化酶系活性并调控细胞氧化还原系统,以达到减轻细胞氧化损伤程度、提高细胞抗氧化应激损伤的效果。     

Potential mechanism of kaempferol against Cu2+-induced oxidative stress through chelating activity and regulation of nuclear factorerythroid-2-related factor 2 signaling

Metal ions play important roles in various biological processes of living systems. However, the generation of reactive oxygen species (ROS) is also closely linked with the participation of redox-active metal ions such as copper, iron, chromium, and cobalt ions. Excessive production of ROS by redox-active metal ions can cause oxidative stress and further oxidative stress-related diseases. This study shows the results of the antioxidant activity of kaempferol in both ORAC_OH· and Cu²⁺-treated HepG2 cells. Preventive mechanism of kaempferol in Cu²⁺-treated HepG2 cells is also elucidated. These results suggest that both cellular Cu²⁺-chelating activity and expression of phase II detoxifying enzymes such as HO-1 and GSTA2 through activating Nrf2 are required for cellular antioxidant activity of kaempferol in Cu²⁺-treated HepG2 cells. Our findings provide the scientific evidence for the development of Nrf2 targeting dietary antioxidant to prevent oxidative stressrelated conditions.     

槲皮素通过Nrf2通路对糖尿病大鼠胰腺氧化损伤的拮抗作用机制

目的：探讨槲皮素是否通过核因子E2相关因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2）通路拮抗糖尿病大鼠胰腺氧化损伤。方法：选取SPF级SD大鼠48 只,随机选取10 只大鼠作为正常对照组,其余38 只大鼠饲喂高脂饲料联合注射30 mg/kg mb链脲佐菌素建立2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus,T2DM）模型。以大鼠随机血糖浓度不低于16.7 mmol/L作为造模成功判断标准,按血糖浓度分层将大鼠随机分为T2DM模型组、低剂量槲皮素（L-QU）、高剂量槲皮素（H-QU）干预组,每组10 只,连续灌胃12 周。测定大鼠胰腺组织匀浆液的氧化损伤和抗氧化指标,运用Western Blot、实时定量聚合酶链式反应测定Nrf2、血红素氧合酶1（heme oxygenase 1,HO-1）、谷胱甘肽硫转移酶（glutathione S-transferase,GST）、NADP(H):醌氧化还原酶1（NADP(H):quinone oxido-reductase 1,NQO1）蛋白及其mRNA表达量。结果：与T2DM模型组相比,低、高剂量槲皮素干预显著降低了大鼠血糖浓度和胰腺丙二醛含量（P＜0.05）,减轻胰岛素抵抗,显著提高超氧化物歧化酶等抗氧化酶活力（P＜0.05）,Nrf2以及下游抗氧化酶HO-1、NQO1的蛋白含量和mRNA表达量均显著上升（P＜0.05）。结论：槲皮素可能是通过激活胰腺组织Nrf2信号通路,上调下游抗氧化酶表达,进而减轻T2DM大鼠胰腺氧化损伤,改善胰岛素抵抗,调节血糖水平,从而发挥防治糖尿病的作用。     

巴氏灭活嗜黏蛋白阿克曼氏菌对ox-LDL诱导的HAEC细胞损伤的保护作用及机制初探

目的:本研究以巴氏灭活的嗜黏蛋白阿克曼氏菌（pasteurized Akkermansia muciniphila,PAKK）为研究对象,探究其对氧化低密度脂蛋白（oxidized low density lipoprotein,ox-LDL）诱导的人主动脉内皮细胞（human aortic endothelial cells,HAEC）损伤的保护作用。方法:首先利用MTT法评价PAKK对细胞活性的影响并确定合适的剂量。建立ox-LDL诱导的细胞损伤模型,并通过测定细胞乳酸脱氢酶、活性氧等评价PAKK对细胞损伤的保护作用,最后通过测定抗氧化酶活力以及Nrf2抗氧化通路相关基因及蛋白表达等,探讨PAKK改善HAEC细胞氧化损伤的可能机制。结果:菌数为105和106 CFU/mL的PAKK不影响HAEC细胞的活性;能显著降低ox-LDL诱导HAEC细胞的乳酸脱氢酶释放率;显著降低细胞内的活性氧水平,提高超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的活力,以及细胞的总抗氧化能力;显著上调细胞内转录因子核因子-E2相关因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2）、血红素氧合酶-1（hemeoxygenase-1, HO-1）、谷胱甘肽巯基转移酶（glutathione S-transferase,GST）以及NADPH醌氧化还原酶1 （NADPH quinine oxidoreductase-1,NQO1）的mRNA表达量;显著上调Nrf2、HO-1、NQO1蛋白的表达。结论:本研究表明巴氏灭活的嗜黏蛋白阿克曼氏菌可缓解ox-LDL对HAEC细胞造成的损伤,且其保护作用可能是通过调节Nrf2信号通路从而增强抗氧化相关基因表达。本研究为开发基于嗜黏蛋白阿克曼氏菌的可用于预防动脉粥样硬化的益生菌相关产品奠定理论基础。     

沙棘花青素提取物对双氧水诱导的H1299细胞损伤的保护作用及Nrf2/HO-1通路的影响

目的：研究沙棘花青素提取物（The anthocyanidin extract of Hippophae rhamnoides L.,HRAE）对双氧水诱导H1299细胞氧化损伤的保护作用及其机制。方法：利用双氧水诱导H1299细胞氧化损伤模型,采用MTT法检测HRAE对细胞活力的影响,采用荧光探针DCFH-DA检测细胞内活性氧（Reactive oxygen species,ROS）的含量;采用试剂盒分别测定超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathion peroxidase,GSH-Px）及丙二醛（Malondialdehyde,MDA）的含量;采用Western Blot法检测血红素氧合酶-1(Heme oxygenase-1,HO-1)、醌氧化还原酶-1(NAD(P)H quinine oxidoreductase 1,NQO1)、Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(Kelch like ECH-associated protein 1,Keap1)和核转录因子E2相关因子（Nu...     

小黑药亲电成分干预混合游离脂肪酸诱导的人肝癌细胞株HepG2脂肪变性研究

采用GSH功能化磁珠靶向敲出小黑药亲电成分并用LC-MS表征,基于游离脂肪酸(FFA)诱导的HepG2细胞脂肪变性模型,评价小黑药亲电成分降低肝细胞脂质累积和氧化应激的作用和机制。结果表明:小黑药亲电成分主要集中在乙酸乙酯部位;在0.5~2.0mg/mL浓度下,小黑药石油醚部位、乙酸乙酯部位、水部位均具有降低脂肪变性细胞脂质累积和ROS生成的活性,其中乙酸乙酯部位在各浓度下效果最好;乙酸乙酯部位在各浓度下具有降低细胞内TG、TC水平和提高细胞内抗氧化酶活性的作用;经过GSH功能化磁珠靶向敲出亲电化合物后,乙酸乙酯部位在2.0μg/mL浓度下对细胞内TG水平的降低和细胞内抗氧化酶水平的提高效果显著减弱。乙酸乙酯部位萃取物上调Nrf2及下游NQO1、HO-1、GCLC基因,下调脂质合成基因SREBP1c、ACC1、FAS的表达,促进脂质分解基因PPARα、CPT1A的表达;而靶向敲出亲电成分后,乙酸乙酯部位萃取物调控脂代谢和抗氧化相关基因的作用明显下降。LC-MS表征亲电成分敲出前后乙酸乙酯部位样品,发现了7个变化的主要质谱峰,推测其为主要的亲电化合物。小黑药中亲电化合物可以改善脂肪酸诱导的脂肪变性,其机制主要与抗氧化和脂代谢相关基因的调节有关。     

蜜柚果肉膳食多酚的结构鉴定及抗氧化机理

蜜柚果肉富含膳食多酚，极具保健价值，但其理论研究不足导致深加工产业受限。本实验以梅州蜜柚为原料，对其果肉膳食多酚进行粗提和表征，并研究其对H2O2诱导的HepG2细胞氧化应激的保护作用及其潜在作用机理。结果显示，在柚果肉膳食多酚粗提物中共鉴定出7 种可精确定量多酚单体：柚皮苷、芸香柚皮苷、野漆树苷、香草酸、甲基橙皮苷、新西兰牡荆苷和阿魏酸，其中柚皮苷含量为50.54 mg/g，显著高于其他6 种多酚含量。新西兰牡荆苷和野漆树苷为首次在蜜柚果肉中发现。质量浓度为20 μg/ mL和100 μg/mL的膳食多酚粗提物对H2O2诱导的HepG2肝癌细胞氧化损伤均具有保护作用，且能降低该细胞中乳酸脱氢酶的释放，降低活性氧的积累，促进核因子E2相关因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2）从细胞质到细胞核的转运，并上调其靶基因GSTA2、HO-1、GCLC、NQO1的表达。综上，梅州蜜柚果肉膳食多酚可以作为预防氧化应激相关疾病潜在的抗氧化剂。     

虾青素保护视网膜色素上皮细胞免受蓝光发光二极管诱导的氧化应激损伤

目的：探究虾青素对蓝光发光二极管（light-emitting diodes,LED）诱导ARPE-19细胞氧化应激损伤的保护作用及其机制。方法：采用不同浓度的虾青素预处理细胞1 h后,蓝光LED下光氧化损伤诱导24 h。噻唑蓝法测定细胞活力,乳酸脱氢酶检测法分析细胞毒性,2’,7’-二氯二氢荧光素二乙酸酯荧光探针法测定细胞内活性氧（reactive oxygen species,ROS）的水平,JC-1荧光探针法测定细胞内线粒体膜电位的变化,利用酶学相关试剂盒测定细胞内源性抗氧化酶活力,实时荧光定量聚合酶链式反应法测定细胞内II相解毒基因的转录表达水平,Western blot法测定细胞内核因子E2相关因子2（nuclear factor erythroid-2-related factor 2,Nrf2）的核蛋白表达水平。结果：虾青素（5、10 μmol/L和20 μmol/L）预处理以浓度依赖的方式抑制蓝光LED诱导的ARPE-19细胞活力降低,缓解细胞毒性;虾青素预处理能够减少细胞内ROS的产生,稳定线粒体膜电位,提高内源性抗氧化酶活力。此外,虾青素诱导了Nrf2的核转位,增加了抗氧化酶和II相解毒基因的表达,从而保护ARPE-19细胞免受蓝光LED诱导的氧化应激损伤。结论：虾青素通过诱导Nrf2的核转位,促进抗氧化酶和II相解毒基因的表达水平升高从而保护ARPE-19细胞免受蓝光LED诱导的氧化应激损伤。     

生姜提取物对苯并芘染毒小鼠Ⅱ相酶的诱导作用及对Nrf2-Keap1通路的影响

研究生姜提取物对苯并芘（benzo[α]pyrene,BαP）染毒小鼠抗氧化酶及Ⅱ相酶的影响及调控机制。用100、200、400 mg/（kg?d）的生姜提取物（分别标记为LG、MG和HG）对昆明小鼠连续灌胃给药14 d,然后腹腔注射50 mg/（kg?d） BαP,测定小鼠血清及肝肾中谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase,GSH-Px）、过氧化氢酶（catalase,CAT）和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）以及醌氧化还原酶（quinone reductase,QR）、血氧合酶1（hemooxygenase 1,HO-1）和谷胱甘肽-S-转移酶（glutathione-S-transferase,GST）的活力及相应蛋白和mRNA的表达水平,分析了核转录因子E2相关因子2（nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2,Nrf2）和Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1（Kelch like ECH associated protein 1,Keap1）的表达情况。结果表明：与BαP损伤组相比,BαP＋MG和BαP＋HG能显著诱导小鼠血清中CAT和GSH-Px活力及肝肾中CAT、SOD和GSH-Px的活力（P＜0.05）;BαP＋MG和BαP＋HG处理导致动物肝脏中QR、HO-1和GST的活力分别提高了21.7%和29.05%、23.99%和56.39%、32.40%和15.08%。与BαP处理组相比,BαP＋MG极显著提高了Nrf2的蛋白表达水平（21.9%）,抑制了Keap1蛋白表达（34.7%）（P＜0.01）。高效液相色谱-轨道离子阱质谱联用方法从生姜提取物中共鉴定出19 种成分。因此,生姜提取物能显著诱导BαP染毒小鼠中抗氧化酶和Ⅱ相酶,并且该过程与Nrf2-Keap1信号通路相关。     

玉簪多糖对细胞氧化应激损伤的保护作用机制

本实验以紫萼玉簪（Hosta ventricosa）为原材料，采用响应面法优化其根系多糖（Hosta ventricosa root polysaccharide，HVRP）的提取工艺，探索HVRP对叔丁基过氧化氢（tert-butyl hydroperoxide，t-BHP）诱导的HepG2细胞氧化应激损伤的保护作用机制。结果表明：在提取温度84 ℃、提取时间3 h、料液比1∶31条件下，HVRP平均提取率达到23.9%；HVRP中还原性糖、蛋白质、糖醛酸的质量分数分别为11.17%、0.6%、12.31%，含有多糖类物质的特征吸收峰，不存在三螺旋构象。体外抗氧化和细胞实验结果表明，HVRP具有较强的抗氧化活性，能显著或极显著降低t-BHP诱导氧化损伤HepG2细胞内活性氧、丙二醛含量并提高过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、还原型谷胱甘肽及谷胱甘肽过氧化物酶水平（P＜0.05、P＜0.01）。通过实时荧光定量聚合酶链式反应和蛋白质免疫印迹分析发现，HVRP可通过调控Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1/核因子E2相关因子2/抗氧化反应元件信号通路促进抗氧化酶表达，从而改善t-BHP诱导的HepG2细胞氧化损伤。本研究可为阐明HVRP抗氧化作用机制及其在功能性食品中的应用提供理论依据。     

咖啡酸对CCl4诱导BRL大鼠肝细胞损伤的保护作用

采用体外四氯化碳（carbon tetrachloride,CCl₄）诱导BRL大鼠肝细胞损伤模型,研究咖啡酸（caffeic acid,CA）对CCl₄诱导BRL大鼠肝细胞损伤的保护作用。实验分为对照组、CCl₄模型组（100 mmol/L CCl₄ 损伤3 h）和CA干预组（含0.2、0.4和0.8 mg/mL CA的DMEM溶液预处理4 h,再行CCl₄暴露3 h）,采用全自动生化分析仪检测天冬氨酸氨基转移酶（aspartate aminotransferase,AST）、丙氨酸氨基转移酶（alanine aminotransferase,ALT）和乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase,LDH）活力,试剂盒测定胞内活性氧（reactive oxygen species,ROS）、细胞质中细胞色素C（cytochrome C,Cyt c）和8-羟基脱氧鸟苷（8-hydroxydeoxyguanosine,8-OHdG）水平, qRT-PCR检测核因子E2相关因子2（nuclearfactor erythroid-2-related factor 2,Nrf2）、谷胱甘肽还原酶（glutathione reductase,GSR）、醌氧化还原酶1(quinine oxidoreductase,NQO1)和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）的表达水平。结果显示,CA对CCl₄所致细胞培养液中AST、ALT和LDH活力以及胞内ROS、细胞质中Cyt c 和8-OHdG水平的异常升高均具有显著的抑制作用（P<0.05）;与对照组相比,模型组细胞中Nrf2、GSR、NQO1和SOD基因的mRNA表达水平无显著差异（P>0.05）,而CA干预组中各检测基因的mRNA表达水平显著升高（P<0.05）,且具有剂量依赖效应。结果表明,CCl₄暴露可使BRL大鼠肝细胞发生氧化应激,而CA可激活Nrf2/ARE信号通路、上调抗氧化基因的mRNA水平,从而有效抑制CCl₄对肝细胞的损伤。     

Cruciferous vegetable phytochemical sulforaphane affects phase II enzyme expression and activity in rat cardiomyocytes through modulation of Akt signaling pathway

The isothiocyanate sulforaphane (SF), abundant in Cruciferous vegetables, is known to induce antioxidant/detoxification enzymes in many cancer cell lines, but studies focused on its cytoprotective action in nontransformed cells are just at the beginning. Since we previously demonstrated that SF elicits cardioprotection through an indirect antioxidative mechanism, the aim of this study was to analyze the signaling pathways through which SF exerts its protective effects. Using cultured rat cardiomyocytes, we investigated the ability of SF to activate Akt/protein kinase B (PKB) and extracellular signal-regulated kinase 1 and 2 (ERK1/2) signaling pathways, which are implicated in cardiac cell survival, and to increase the phosphorylation of Nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2) and its binding to the antioxidant response element. By means of specific inhibitors, we demonstrated that the Phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/Akt pathway represents a mechanism through which SF influences both expression and activity of glutathione reductase, glutathione-S-transferase, thioredoxin reductase, and NAD(P)H:quinone oxidoreductase-1, analyzed by western immunoblotting and spectrophotometric assay, respectively, and modulates Nrf2 binding and phosphorylation resulting in a cytoprotective action against oxidative damage. Results of this study confirm the importance of phase II enzymes modulation as cytoprotective mechanism and support the nutritional assumption of Cruciferous vegetables as source of nutraceutical cardioprotective agents.     

金丝桃苷对小鼠的抗疲劳作用及机制研究

研究金丝桃苷的抗疲劳作用及其作用机制。将小鼠随机分为空白对照组、金丝桃苷低（5 mg/kg）、中（10 mg/kg）、高（20 mg/kg）剂量组,通过转棒实验和力竭游泳实验评价金丝桃苷的抗疲劳能力;通过酶联免疫吸附测定法检测小鼠的血乳酸（lactic acid, LA）、血尿素氮（blood urea nitrogen, BUN）、肝糖原（liver glycogen, LG）、肌糖原（muscle glycogen, MG）、肝组织中活性氧（reactive oxygen species, ROS）、丙二醛（malondialdehyde, MDA）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase, GSH-Px）等疲劳相关生化指标和氧化应激相关指标。通过分子对接技术分析和Western blot法分别检测金丝桃苷与核因子E2相关因子（nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2）蛋白的结合情况及Nrf2信号途径相关蛋白血红素加氧酶1（heme oxygenase 1, HO-1）、NADPH醌氧化还原酶1（NADPH quinone oxidoreductase 1, NQO1）的表达。结果表示,与空白对照组比较,金丝桃苷（5、10、20 mg/kg）能够剂量依赖性的显著延长小鼠的转棒停留时间和力竭游泳时间（P<0.05）,显著降低小鼠LA和BUN的含量,增加LG和MG的含量（P<0.05）;与空白对照组比较,金丝桃苷能够明显减少ROS和MDA含量,增加SOD和GSH-Px的活力（P<0.05）;金丝桃苷与Nrf2的对接能量为?11.21 kcal/mol,提示Nrf2可能是金丝桃苷的潜在作用靶点。金丝桃苷能够增加胞核Nrf2的蛋白水平,上调HO-1和NQO-1的蛋白表达。以上结果表明,金丝桃苷能够通过调控Nrf2信号途径提高机体的抗氧化能力进而发挥其抗疲劳作用。     

食品中亲电物质的最新研究进展

食品中的亲电物质是高效低毒的核转录因子NF-E2相关因子2(Nrf2)诱导剂,通过Keap1/Nrf2/ARE通路激活Ⅱ相酶和抗氧化酶的转录。Ⅱ相酶和抗氧化蛋白可发挥慢速、长效的抗氧化和解毒作用。目前已经发现食品中有9类亲电物质,它们具有相似的结构特征。研究和开发食品中的亲电物质,将成为功能性食品新的研究领域。